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  • 邀請網(wǎng)友討論:Vicor的負載均流并聯(lián)母線的連接方法

邀請網(wǎng)友討論:Vicor的負載均流并聯(lián)母線的連接方法

Vicor 全型、小型和微型轉(zhuǎn)換器模塊內(nèi)有獨特的設計,方便并聯(lián)操作,容易增大功率或組成冗余陣列。PR 引腳是一個可以在模塊之間發(fā)送和接收信息的雙向端口。并聯(lián) (PR) 母線上的脈沖信號可使每個轉(zhuǎn)換器模塊中的高頻開關同步操作,從而實現(xiàn)負載均流。這些模塊能自行定出主導模塊,即民主陣列。主導模塊向并聯(lián)母線發(fā)送同步脈沖信號,同時,母線上的其它模塊接收同步脈沖。一旦主導模塊發(fā)生故障,陣列會“挑選”出新的主導,而不會中斷輸出電源。

負載均流并聯(lián)母線的連接方法包括:

1. 直流耦合單線接口:模塊的 PR 引腳直接連到另一個模塊的 PR引腳,這種接法雖然可以實現(xiàn)負載均流,但不容錯。負輸入 (-IN) 引腳都必須接到相同的電位。這方法通常用于最多三個模塊的情況。

2. 交流耦合單線接口:所有PR 引腳都通過 0.001 μF(500 V) 電容連接到一條通信母線。這接口可以實現(xiàn)負載均流和容錯 (通信母線除外)。(如下圖)這方法通常用于最多三個模塊的情況。

無標題123456789

3. 變壓器耦合接口:各模塊或各模塊陣列可以連接達到負載均流;同時通用變壓器在 PR 引腳提供電氣隔離。在大并聯(lián)陣列,可能需要緩沖放大。緩沖電路的電源可由 PC 引腳提供。對于四個或以上的模塊陣列,建議使用變壓器耦合接口(如下圖)。

無標題123456789

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2014-07-07 15:54
mark  學習中 希望可以看到更多實務的東西
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不努力
LV.6
3
2014-07-07 15:56
完了嗎?
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西柚
LV.4
4
2014-07-07 16:11
聽說過并聯(lián)母線,負載均流聽起來很高深的樣子。
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2014-07-07 16:45
biu~biu~biu~~~~很厲害的樣子
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2014-07-08 09:58
@電源網(wǎng)-源源
biu~biu~biu~~~~很厲害的樣子
主從式的均流控制策略,做好了均流度非常高。
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nupower
LV.4
7
2014-07-08 10:28
@bendanxiao
主從式的均流控制策略,做好了均流度非常高。
模塊每個周期的導通時間是一樣的,主從模式均流,通過主模塊采集輸出電壓去改變驅(qū)動頻率,調(diào)整模塊的驅(qū)動能力,從而達到均流效果。
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西柚
LV.4
8
2014-07-08 12:49
@nupower
模塊每個周期的導通時間是一樣的,主從模式均流,通過主模塊采集輸出電壓去改變驅(qū)動頻率,調(diào)整模塊的驅(qū)動能力,從而達到均流效果。
實現(xiàn)均流很復雜的哈,一般的均流能控制在多大誤差范圍?
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2014-07-09 11:58
來學習一下
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聊齋
LV.1
10
2014-07-09 12:02
@小白不會飛
[圖片]mark 學習中希望可以看到更多實務的東西
每一次的學習都在增長姿勢。
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2014-07-09 18:44

學習了。不錯的資料。均流并聯(lián)母線

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2014-07-10 17:58
支持某地瓜,果然是好帖,等著下面的更新,搬凳子去
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恒河沙
LV.2
13
2014-07-12 21:35
資料不錯,學習了
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2014-07-12 21:39
@不努力
完了嗎?
百度了一下“Vicor的負載均流并聯(lián)母線的連接方法”,好長的一篇文章
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龍1985
LV.4
15
2014-07-12 21:42
@西柚
實現(xiàn)均流很復雜的哈,一般的均流能控制在多大誤差范圍?
的確很復雜,電路的每一個環(huán)節(jié)都很重要,差毫厘謬千里
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西柚
LV.4
16
2014-07-12 21:46
@大海之水
百度了一下“Vicor的負載均流并聯(lián)母線的連接方法”,好長的一篇文章
我也百度到了,這只是最前邊兩頁的內(nèi)容,挺不錯的資料
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西柚
LV.4
17
2014-07-12 21:54
@龍1985
的確很復雜,電路的每一個環(huán)節(jié)都很重要,差毫厘謬千里
三種耦合方式可以展開講解一下的,期待高手
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2014-07-13 08:31
@天河之水
學習了。不錯的資料。均流并聯(lián)母線
仔細看了一下,帖子只說了個結果,沒有講原理。
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2014-07-13 08:34
@西柚
三種耦合方式可以展開講解一下的,期待高手
第三種,變壓器耦合中的變壓器,需要定制或繞制,沒有看到具體型號
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地瓜patch
LV.8
20
2014-07-13 08:41
并聯(lián)操作時,必須防止干擾信號(噪聲)加到并聯(lián)母線上,因為該信號影響模塊之間的負載均流,增加不穩(wěn)定性或引致模塊故障。一種可能的干擾源是通過正 (+) 和負(-) 電源引腳傳入的輸入紋波電流。PR 信號和直流電源輸入都是共用一個回路的,那就是輸入引腳。應該采取措施將并聯(lián)母線輸入電流的交流分量去耦。每只模塊的輸入(輸入端的正 (+) 和負 (-) 引腳)都應用 0.2 μF 陶瓷或薄膜電容本地旁路。這樣可以分流高頻的輸入紋波電流。每只模塊的基板和負 (-) 輸入引腳之間應當接入一個4,700 pF 的 Y-電容,分流共模電流分量。注意 PC 板布線時,應盡量減小各并聯(lián)模塊輸入引腳之間的寄生阻抗,以確保所有 PR 引腳參考相同的電位,或者使用變壓器耦合接口。安裝并聯(lián)模塊時,各模塊應當盡量靠近,并且用較寬的銅帶(0.75 英寸/19 mm,2 盎司銅帶)連接各模塊的電源輸入引腳。最理想的就是采用專用的銅片連接。在某些應用中,需要將不同電路板上模塊并聯(lián),甚至要跟不同的輸入源并聯(lián),有關使用不同輸入源的應用,請參見Vicor 網(wǎng)站上的“熱插拔能力消除停機時間”。在這種情況下,為了避免模塊間的共模噪聲干擾同步脈沖傳輸,用變壓器耦合 PR 信號 (見圖 2-8)。在大功率模塊陣列中,或如果模塊之間的距離超過幾英寸時,并聯(lián)信號可能需要高速緩沖。這是因為并聯(lián)操作時;除了主導模塊外,其它模塊都處于受控狀態(tài)。所有受控模塊都是主導模塊的負載。該負載約為 500 Ω 電阻與 30 pF 電容旁路。如果并聯(lián)模塊的引線太長,母線將產(chǎn)生壓降或寄生電抗,這樣將衰減同步信號,或使同步信號失真。母線的帶寬至少應為60 MHz,而且信號衰減應低于 2 dB。在大部分情況下,采用無緩沖的變壓器耦合便已經(jīng)足夠。在各串聯(lián)模塊的PR 引腳添加 Z1;可能使許多應用都受益。可用低 Q 值的 33 Ω @ 100 Mhz 鐵氧體磁珠或 5 - 15 歐姆的電阻改善 PR 信號波形。盡管這不是必須的,但是在大功率模塊陣列的調(diào)試階段非常有用,可以幫助改善 PR 脈沖波形并減少反射。再說,應特別小心處理布局,并聯(lián)兩個或以上模塊的輸出以提高系統(tǒng)功率時,應連接所有 PC 引腳,以確保所有模塊同時啟動。應該用外部電路控制陣列內(nèi)所有模塊的 PC 引腳,一旦輸入電壓在正常操作范圍內(nèi),便可使模塊使能。
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地瓜patch
LV.8
21
2014-07-13 08:43
大多數(shù)用于并聯(lián)陣列的功率組件(三極管、整流器、功率轉(zhuǎn)換模塊和離線電源)均不會自動均分負載。就功率轉(zhuǎn)換器而言,除非在系統(tǒng)中加入強制均流控制的設計,否則,一個或多個轉(zhuǎn)換器會承受不成比例或過大的負載。其中一個轉(zhuǎn)換器(通常是輸出電壓最高的轉(zhuǎn)換器)會輸出高達其限流設置值的電流,這超出了其額定最大值;然后、電壓會下降到某一點,由陣列中另一個轉(zhuǎn)換器(具有次高輸出電壓的轉(zhuǎn)換器)開始提供電流到負載點。陣列中所有的轉(zhuǎn)換器均可輸出部分電流,但不會均分負載。內(nèi)置限流可能使所有或大多數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出電流,但負載仍不會被均分,并有可能損壞轉(zhuǎn)換器??紤]一下;一個由兩個模塊組成的陣列,其中一個模塊輸出所有電流。如果該模塊發(fā)生故障,第二個模塊上的負載必須從空載升到滿載,在此期間輸出電壓可能臨時下降。這可能會妨礙系統(tǒng)操作,包括停機或重啟。但如果兩個模塊能夠均分負載,當一個模塊發(fā)生故障時,仍能正常操作的模塊所經(jīng)歷的瞬變就會輕微得多(半載至滿載),輸出電壓可能只會短暫略微下降。所有正向轉(zhuǎn)換器不論是諧振或脈寬調(diào)制,從空載躍升至滿載的動態(tài)響應是最差的,因為這樣的負載躍升是輸出電感電流變成非連續(xù)性。在上述的雙模塊陣列示例中,承載所有負載的模塊也會同時產(chǎn)生所有熱能,使得該模塊的平均故障間隔時間(MTBF) 大為縮短。一條常被引用的經(jīng)驗法則認為,操作溫度每升高 10℃,組件的平均操作壽命就會減半。相比起系統(tǒng)內(nèi)沒有做均流的模塊,在均流系統(tǒng)中的所有轉(zhuǎn)換器或電源都可在較低溫度下操作。于是,所有模塊的操作壽命應會相同。由于可以改善系統(tǒng)的性能,均流因此非常重要。它減輕了瞬變/動態(tài)響應和散熱的問題,并提高了系統(tǒng)的可靠性。在大多數(shù)使用多個電源或轉(zhuǎn)換器來增加功率或容錯的系統(tǒng)中,均流是一個必要的部分。
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2014-07-13 08:49
地瓜的帖子,我得頂一下。
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2014-07-13 08:50
@龍1985
的確很復雜,電路的每一個環(huán)節(jié)都很重要,差毫厘謬千里
均流其實也沒有多么復雜,按照芯片數(shù)據(jù)手冊配好了,不i會有多大問題
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2014-07-13 08:51
@電源網(wǎng)-靜靜
支持某地瓜,果然是好帖,等著下面的更新,搬凳子去[圖片]
靜總也頂帖了。哈哈
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2014-07-13 08:53
@nupower
模塊每個周期的導通時間是一樣的,主從模式均流,通過主模塊采集輸出電壓去改變驅(qū)動頻率,調(diào)整模塊的驅(qū)動能力,從而達到均流效果。
樓上兩位是高人。vicor在電源方面的技術很實用的,可操作性很強
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2014-07-13 09:23
@地瓜patch
并聯(lián)操作時,必須防止干擾信號(噪聲)加到并聯(lián)母線上,因為該信號影響模塊之間的負載均流,增加不穩(wěn)定性或引致模塊故障。一種可能的干擾源是通過正(+)和負(-)電源引腳傳入的輸入紋波電流。PR信號和直流電源輸入都是共用一個回路的,那就是輸入引腳。應該采取措施將并聯(lián)母線輸入電流的交流分量去耦。每只模塊的輸入(輸入端的正(+)和負(-)引腳)都應用0.2μF陶瓷或薄膜電容本地旁路。這樣可以分流高頻的輸入紋波電流。每只模塊的基板和負(-)輸入引腳之間應當接入一個4,700pF的Y-電容,分流共模電流分量。注意PC板布線時,應盡量減小各并聯(lián)模塊輸入引腳之間的寄生阻抗,以確保所有PR引腳參考相同的電位,或者使用變壓器耦合接口。安裝并聯(lián)模塊時,各模塊應當盡量靠近,并且用較寬的銅帶(0.75英寸/19mm,2盎司銅帶)連接各模塊的電源輸入引腳。最理想的就是采用專用的銅片連接。在某些應用中,需要將不同電路板上模塊并聯(lián),甚至要跟不同的輸入源并聯(lián),有關使用不同輸入源的應用,請參見Vicor網(wǎng)站上的“熱插拔能力消除停機時間”。在這種情況下,為了避免模塊間的共模噪聲干擾同步脈沖傳輸,用變壓器耦合PR信號(見圖2-8)。在大功率模塊陣列中,或如果模塊之間的距離超過幾英寸時,并聯(lián)信號可能需要高速緩沖。這是因為并聯(lián)操作時;除了主導模塊外,其它模塊都處于受控狀態(tài)。所有受控模塊都是主導模塊的負載。該負載約為500Ω電阻與30pF電容旁路。如果并聯(lián)模塊的引線太長,母線將產(chǎn)生壓降或寄生電抗,這樣將衰減同步信號,或使同步信號失真。母線的帶寬至少應為60MHz,而且信號衰減應低于2dB。在大部分情況下,采用無緩沖的變壓器耦合便已經(jīng)足夠。在各串聯(lián)模塊的PR引腳添加Z1;可能使許多應用都受益??捎玫蚎值的33Ω@100Mhz鐵氧體磁珠或5-15歐姆的電阻改善PR信號波形。盡管這不是必須的,但是在大功率模塊陣列的調(diào)試階段非常有用,可以幫助改善PR脈沖波形并減少反射。再說,應特別小心處理布局,并聯(lián)兩個或以上模塊的輸出以提高系統(tǒng)功率時,應連接所有PC引腳,以確保所有模塊同時啟動。應該用外部電路控制陣列內(nèi)所有模塊的PC引腳,一旦輸入電壓在正常操作范圍內(nèi),便可使模塊使能。
每只模塊的正負引腳是用0.2uF電容旁路。竟然不是常用的0.1uF。
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2014-07-13 09:25
@西柚
我也百度到了,這只是最前邊兩頁的內(nèi)容,挺不錯的資料
樓上兩位既然找到了,就把文件貼出來啊。一起研究
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2014-07-13 09:26
@西柚
聽說過并聯(lián)母線,負載均流聽起來很高深的樣子。

沒用過就高深,你用過,會用了以后就沒有什么高深的了

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西柚
LV.4
29
2014-07-13 09:38
@萬法歸宗
樓上兩位既然找到了,就把文件貼出來啊。一起研究
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西柚
LV.4
30
2014-07-13 09:40
@萬法歸宗
每只模塊的正負引腳是用0.2uF電容旁路。竟然不是常用的0.1uF。
0.2uF和0.1uF在電路中的作用沒有什么區(qū)別吧??磦€人習慣。喜歡用哪個就用哪個。
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西柚
LV.4
31
2014-07-13 09:43
@萬法歸宗
地瓜的帖子,我得頂一下。
在電路中做好均流,還是蠻重要的。能夠減輕瞬變/動態(tài)響應和散熱的問題。
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